Trả lời nhanh
Nguyên tử Na có Z = 11 nên có 11 electron. Cấu hình electron là 1s22s22p63s1, viết gọn là [Ne]3s1. Na có 3 lớp electron và 1 electron ở lớp ngoài cùng, vì vậy Na là kim loại, thuộc chu kì 3, nhóm IA.
Các bước viết cấu hình electron của Na
Với nguyên tử trung hoà, số electron bằng số proton, tức bằng Z. Vậy Na có 11 electron cần xếp vào các phân lớp theo thứ tự mức năng lượng tăng dần.
- Bước 1: Xác định số electron: Z = 11 → 11 electron.
- Bước 2: Nhớ thứ tự mức năng lượng: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s…
- Bước 3: Điền đầy từng phân lớp theo sức chứa tối đa: s chứa 2, p chứa 6, d chứa 10.
| Phân lớp | Số electron tối đa | Số electron điền | Electron còn lại |
|---|---|---|---|
| 1s | 2 | 2 | 9 |
| 2s | 2 | 2 | 7 |
| 2p | 6 | 6 | 1 |
| 3s | 2 | 1 | 0 |
Cộng lại: 2 + 2 + 6 + 1 = 11 electron, khớp với Z. Kết quả: 1s22s22p63s1.
Cách viết gọn và phân bố theo lớp
- Viết gọn: 10 electron đầu (1s22s22p6) trùng cấu hình của khí hiếm neon nên ghi là [Ne]3s1.
- Phân bố theo lớp: lớp K (n = 1) có 2 e, lớp L (n = 2) có 8 e, lớp M (n = 3) có 1 e → 2/8/1.
- Theo ô orbital: 1s, 2s, 2p đều đã đủ electron ghép đôi; chỉ orbital 3s có 1 electron độc thân.
Từ cấu hình electron suy ra điều gì?
- Vị trí: có 3 lớp electron → chu kì 3; electron cuối cùng điền vào phân lớp s, lớp ngoài cùng có 1 electron → nhóm IA (kim loại kiềm).
- Tính chất: lớp ngoài cùng chỉ có 1 electron nên Na dễ nhường 1 electron để đạt cấu hình bền của neon → là kim loại hoạt động mạnh.
- Ion tạo thành: Na → Na+ + 1e. Cấu hình của Na+ là 1s22s22p6, giống Ne.
Nhờ dễ nhường electron, Na phản ứng mạnh với nhiều chất:
- 2Na + Cl2 → 2NaCl (đun nóng; Na cháy sáng với ngọn lửa vàng, tạo khói trắng NaCl).
- 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ (Na chạy trên mặt nước, tan dần, có khí thoát ra).
Loại trừ các cách viết sai thường gặp
- 1s22s22p53s2: tổng cũng bằng 11 nhưng sai, vì phân lớp 2p chưa đầy (còn 5/6) đã điền sang 3s, trái nguyên lí năng lượng thấp trước.
- 1s22s22p63s2: tổng bằng 12, đây là cấu hình của Mg (Z = 12), không phải Na.
- 1s22s22p6: tổng chỉ 10, là cấu hình của Ne hoặc ion Na+, thiếu 1 electron.
Mẹo kiểm tra nhanh: cộng các số mũ, tổng phải bằng Z; số mũ phân lớp ngoài cùng cho biết số electron lớp ngoài cùng.
Bài luyện tập
- Viết cấu hình electron của Mg (Z = 12) và cho biết Mg có mấy electron lớp ngoài cùng.
Đáp án: 1s22s22p63s2; có 2 electron lớp ngoài cùng. - Viết cấu hình electron của K (Z = 19) và nêu vì sao K cùng nhóm IA với Na.
Đáp án: 1s22s22p63s23p64s1; cả hai đều có 1 electron lớp ngoài cùng. - Một ion có cấu hình 1s22s22p6 được tạo từ nguyên tử Na. Đó là ion gì, mang điện tích bao nhiêu?
Đáp án: ion Na+, điện tích 1+ vì mất 1 electron (còn 10 electron, 11 proton).
Câu hỏi thường gặp
Cấu hình electron của Na (Z = 11) là gì?
Là 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹, viết gọn là [Ne]3s¹. Tổng số electron là 11, bằng số hiệu nguyên tử Z.
Na có mấy electron ở lớp ngoài cùng?
Na có 1 electron ở lớp ngoài cùng (3s¹), nên là kim loại và dễ nhường 1 electron tạo ion Na⁺.
Na nằm ở ô, chu kì, nhóm nào trong bảng tuần hoàn?
Na ở ô số 11, chu kì 3 (có 3 lớp electron), nhóm IA (lớp ngoài cùng có 1 electron, nguyên tố s).
Cấu hình electron của ion Na⁺ là gì?
Na⁺ có 10 electron nên cấu hình là 1s² 2s² 2p⁶, giống khí hiếm neon.